Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Стабилизатор напряжения и тока для зарядки АКБ
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
TU22
Здравствуйте!
Подскажите, пожалуйста, или поделитесь ссылкой.
Задача такая: сделать маломощное устройство подзарядки автомобильного аккумулятора, стоящего прямо на автомобиле и долговременного поддержания его в заряженом состоянии.
Питание нескольких таких устройств от безопасной низковольтной линии постоянного тока, например 24 В. 24 В будут получены от трансформатора с диодным мостом и конденсатором без дополнительной стабилизации.
Максимальное выходное напряжение должно иметь подстройку в диапазоне 13...15 В.
Ток должен ограничиваться (стабилизироваться) на уровне около 1А. Возможны варианты от 0.5 до 2 А.
Желательно подобрать вообще готовый модульный DC-DC преобразователь. Но которые попадались, имеют стабилизацию напряжения, но не имеют ограничения тока. Они просто отключаются при превышении тока (судя по даташитам), потом восстанавливаются.
Рассматриваю вариант DC-DC преобразователь и последовательно с ним некий стабилизатор тока. Если просто мощный резистор - будет большая зависимость тока от разницы напряжений DC-DC преобразователя и аккумулятора. Если стабилизатор тока на LM317, то большое выделение тепла, радиатор, при низком напряжении аккумулятора - большое падение напряжения на этом стабилизаторе, соответственно большая рассеиваемая мощность. Хотелось бы более красивое решение.
Егоров
Почитайте ССV источники, "постоянный ток, постоянное напряжение". Небольшая добавка в стандартный источник напряжения приводит его характеристики к требуемым.
Вот только трансформатор 50гц около 24 вольт и прочее - плохое решение.
TU22
Спасибо, попробую поискать.
А плохо, что трансформатор, а не импульсник? Или величина напряжения 24 В?
Oxygen Power
Поищите на эту тему публикацию Полякова в ж. Схемотехника.
domowoj
На казусе давно идет полемика
http://kazus.ru/forums/forumdisplay.php?f=18
Егоров
Цитата(domowoj @ Dec 3 2013, 18:56) *
На казусе давно идет полемика
http://kazus.ru/forums/forumdisplay.php?f=18

Ну это как извозчики обсуждают преимущества монорельсовых дорог. Сколько потребуется овса для заданной мощности и дегтя для смазки одного рельса.
tyro
Цитата(Егоров @ Dec 3 2013, 21:58) *
Ну это как извозчики обсуждают преимущества монорельсовых дорог.

Очень правильно замечено: обсуждают, а не посылают читать на стороне различные материалы.
Егоров
Цитата(tyro @ Dec 3 2013, 22:07) *
Очень правильно замечено: обсуждают, а не посылают читать на стороне различные материалы.

В чем-то с Вами соглашусь. Часто от простых вопросов тут отмахиваются.
Но нельзя же темы, повторяющиеся по нескольку раз, обсуждать подробно с нуля. Задача стандартная и ее давно успешно решают без громоздких трансформаторов и лампочек от стопов последовательно.
Предварительно стоит почитать развернутые статьи. Ключевые слова для поиска я привел. Будет конкретный узкоспециальный вопрос - можно обсудить.
Скорее всего, это разовая конструкция "для души", а не профессиональная разработка.
Plain
Самый простой вариант — купить готовый светодиодный БП на нужный ток и немного больше требуемого напряжение, залезть внутрь и подкрутить в цепи ОС порог ограничения напряжения. За исключением шальных поделок, все БП такого типа имеют такой порог. К аккумулятору БП подключать разумеется через диод.
Егоров
Цитата(Plain @ Dec 4 2013, 00:23) *
Самый простой вариант — купить готовый светодиодный БП на нужный ток и немного больше требуемого напряжение,

Да, это простое решение, доступное для реализации.
domowoj
Цитата(Plain @ Dec 4 2013, 04:23) *
купить готовый светодиодный БП ... залезть внутрь и подкрутить в цепи ОС порог ограничения напряжения.

И ввести регулировку/ограничение/стабилизацию зарядного тока.
В мощных двухтактных БП есть и шунт, и ток ограничивается при мах его значении.
wim
Цитата(TU22 @ Dec 3 2013, 14:28) *
А плохо, что трансформатор, а не импульсник? Или величина напряжения 24 В?

Не берите в голову - IP-видеокамеры питают по проводам на 100 м. Надо просто посчитать падение напряжения на проводах для максимального тока заряда. А по теме лучше изучать готовые схемы:
http://micrel.com/_PDF/App-Notes/an-15.pdf
Показанные там зарядные устройства можно сделать на чем-нибудь менее экзотичном - LM2575, LM2576. Однако, как Вы собираетесь заряжать аккумулятор зимой?
MikeSchir
Цитата(wim @ Dec 4 2013, 09:19) *
Однако, как Вы собираетесь заряжать аккумулятор зимой?

Ну "свинец" то, вроде, терпит зарядку на минусовых температурах. Правда не знаю как ниже -10. Имеет довольно большое значение температурного коэффициента напряжения. Источника 15 В может не хватить для заряда.
Herz
А, может, стоит взять готовый автомобильный реле-регулятор и "настроить" его на меньший ток? Хотя, зачем растягивать зарядку - непонятно.
TU22
Спасибо всем за ответы!
Драйверы светодиодов могут подойти с доработкой, правда они с 220 В переменки большей частью.

Цитата(wim @ Dec 4 2013, 09:19) *
Не берите в голову - IP-видеокамеры питают по проводам на 100 м. Надо просто посчитать падение напряжения на проводах для максимального тока заряда. А по теме лучше изучать готовые схемы:
http://micrel.com/_PDF/App-Notes/an-15.pdf
Показанные там зарядные устройства можно сделать на чем-нибудь менее экзотичном - LM2575, LM2576. Однако, как Вы собираетесь заряжать аккумулятор зимой?

Зимой просто напряжение побольше надо, а так, если аккумулятор изначально не сильно разряжен и плотность достаточная, чтобы электролит не замерз, то основная задача просто дозарядить аккумулятор и поддерживать для компенсации тока саморазряда и токов, которые потребляет автомобиль при длительном хранении.

Мне конечно больше подешел бы вариант слегка доработать какой-нибудь готовый DC-DC конвертер, чем делать его с нуля. Поскольку нужно сделать пару десятков таких устройств, запускать производство или паять каждый экземпляр вручную не очень целесообразно.

Цитата(Herz @ Dec 4 2013, 13:14) *
А, может, стоит взять готовый автомобильный реле-регулятор и "настроить" его на меньший ток? Хотя, зачем растягивать зарядку - непонятно.

Что-то не представляю, как это можно сделать. Если выход регулятора напряжения (который на обмотку возбуждения) подключить к аккумулятору, то для контроля напряжения вход тоже придется подключить на выход. А куда же тогда подключить питающее напряжение? И как "настроить" ток?

Цитата(Oxygen Power @ Dec 3 2013, 16:15) *
Поищите на эту тему публикацию Полякова в ж. Схемотехника.

Честно говоря не получилось найти. Если только скачивать весь архив за несколько лет и в каждом просматривать... Не подскажите название статьи или год и номер журнала?

Может быть вот такой конвертер будет выполнять заданные функции?
DC-DC LED Driver 5-35V to 1.25-30V CV CC Adjustable Buck Power Supply Module
Вот здесь он упоминается http://mysku.ru/blog/ebay/17448.html
Oxygen Power
Цитата(TU22 @ Dec 4 2013, 13:34) *
Честно говоря не получилось найти. Если только скачивать весь архив за несколько лет и в каждом просматривать... Не подскажите название статьи или год и номер журнала?


Ориентировочно 2005 г. Поищу и оставлю ссылку.

Все же начало в "Схемотехника" №7 за 2002 г. стр. 6 biggrin.gif
Вот ссылка для скачивания: http://www.radioman-portal.ru/magazin/shem...nika/2002/7.php
TU22
Либо вот такой:
http://www.ebay.com/itm/DC-DC-Buck-Convert...=item460ec9e6fa
Plain
Если Ваше "сделать красиво" синоним того, что Почта РФ как минимум пару месяцев будет реально играть им в футбол, а в качестве корпуса при "минимуме работы руками" обматывать его скотчем, то вполне сгодится. Всё с тем же последовательным диодом, разумеется.
Oxygen Power
Можно пойти дальше и использовать БП от ноутбука.
TU22
Цитата(Plain @ Dec 4 2013, 15:11) *
Если Ваше "сделать красиво" синоним того, что Почта РФ как минимум пару месяцев будет реально играть им в футбол, а в качестве корпуса при "минимуме работы руками" обматывать его скотчем, то вполне сгодится. Всё с тем же последовательным диодом, разумеется.

Да, в России к сожалению ничего подобного найти не получается. А из Китая под Новый год заказывать, Вы правы, к весне придет. Припаять провода и засунуть в корпус - не проблема. Про диод понял, учту.
Может кто знает, где у нас подобные штуки могут быть?
Александр Козлов
Использование низкочастотного трансформатора это самое разумное решение. Сделать преобразователь с надежностью как у простого трансформатора это из области фантастики.
Между прочим все трех выводные линейные стабилизаторы прекрасно работают в импульсном режиме. Как правильно отмечали, при зарядке АКБ на улице надо вводить термо компенсацию. Ничего страшного, просто ввести в делитель обратной связи датчик, например, KTY.
K-Volodja
Разряженные аккумуляторы при отрицательных температурах не заряжают, поскольку они не наберут свою емкость. Поэтому можно говорить только о компенсационном подзаряде, а для этого не нужны мощные источники, достаточно маломощного трансформатора и простейшего выпрямителя без всяких стабилизаторов. Если нужно ограничить токи - то резистором по выходу или конденсатором по входу.
Oxygen Power
Цитата(K-Volodja @ Dec 5 2013, 13:58) *
Разряженные аккумуляторы при отрицательных температурах не заряжают, поскольку они не наберут свою емкость. Поэтому можно говорить только о компенсационном подзаряде, а для этого не нужны мощные источники, достаточно маломощного трансформатора и простейшего выпрямителя без всяких стабилизаторов. Если нужно ограничить токи - то резистором по выходу или конденсатором по входу.


Никто не говорит о зарядке. Необходимо поддерживать аккумулятор в буферном режиме фиксируя при этом максимально допустимое напряжение.
Не держать же в наличии несколько устройств. Поэтому достаточно одного полноценного зарядного устройства с правильной характеристикой зарядного тока.
Егоров
Цитата(Александр Козлов @ Dec 4 2013, 18:37) *
Использование низкочастотного трансформатора это самое разумное решение. Сделать преобразователь с надежностью как у простого трансформатора это из области фантастики.

Так а дальше, после трансформатора сделать что-то путное на КТ315 - тоже ведь фантастика?
Надежность импульсного источника сейчас уже на приемлемом уровне. Он также значительно дешевле.
TU22
В качестве источника 24 В можно применить 600 Вт импульсный преобразователь SE-600-24, в России вроде есть.
Plain
Вы всё ещё на самом деле автор темы? В первом её сообщении говорится о нагрузке 15 Вт.
TU22
Цитата(Plain @ Dec 6 2013, 10:55) *
Вы всё ещё на самом деле автор темы? В первом её сообщении говорится о нагрузке 15 Вт.

Цитата(TU22 @ Dec 3 2013, 14:20) *
Питание нескольких таких устройств от безопасной низковольтной линии постоянного тока, например 24 В.

Цитата(TU22 @ Dec 4 2013, 12:34) *
Поскольку нужно сделать пару десятков таких устройств

От этого источника будут питаться около 20 преобразователей
Bronislav
Цитата(TU22 @ Dec 6 2013, 15:32) *
От этого источника будут питаться около 20 преобразователей

Мне кажется, что Вам нужно поточнее определиться с выходными параметрами зарядников. В простом случае можно применить что-то даже из 7812.
В свое время для КР142ЕН приводились схемы зарядных устройств с ограничением тока заряда (последовательный резистор на выходе) и напряжения
(резисторный делитель на выходе). Нужно только понять сколько тепла при этом придется рассеивать и сколько напряжения упадет на соединительных проводах в зависимости от
схемы соединения этих 20 зарядников.
Александр Козлов
А кто мешает включить 7812 в импульсном режиме. Стандартное решение и кпд вполне приличный.
Bronislav
В простейшем случае можно использовать блок питания на 15 Вольт и аккумуляторы подключать через цепочку диод + токоограничивающий резистор.
При этом можно использовать несколько блоков питания вместо одного мощного, разбив потребителей на группы.
TU22
Цитата(Bronislav @ Dec 7 2013, 07:04) *
Мне кажется, что Вам нужно поточнее определиться с выходными параметрами зарядников. В простом случае можно применить что-то даже из 7812.
В свое время для КР142ЕН приводились схемы зарядных устройств с ограничением тока заряда (последовательный резистор на выходе) и напряжения
(резисторный делитель на выходе). Нужно только понять сколько тепла при этом придется рассеивать и сколько напряжения упадет на соединительных проводах в зависимости от
схемы соединения этих 20 зарядников.

Цитата(Bronislav @ Dec 9 2013, 04:08) *
В простейшем случае можно использовать блок питания на 15 Вольт и аккумуляторы подключать через цепочку диод + токоограничивающий резистор.
При этом можно использовать несколько блоков питания вместо одного мощного, разбив потребителей на группы.

Про недостатки резистора я уже писал выше - ток зарядки сильно зависит от напряжения аккумулятора. Например высадят аккумулятор, оставив включенным какой-нибудь потребитель, будет напряжение на нем 1 В, а падение напряжения на резисторе - 14 В. И на какую мощность брать резистор? На какое напряжение и ток делать расчет? Для такого крайнего случая? И какой ток зарядки будет, когда напряжение будет 13 В?
Напряжение желательно чтобы регулировалось, т.к. есть зависимость рекомендованного напряжения АКБ от температуры. Конечно в идеале сделать автоматическую коррекцию по температуре, ну или хотя бы переключатель зима/лето. Но пока я не готов сказать точные цифры. Графики есть, но нужно напряжение делать немного ниже, чтобы не было расхода электролита. Чтобы заряд прекращался, а не длился бесконечно долго. Это лучше сделать уже экспериментально.
Зарядник будет в непосредственной близости от автомобиля, провода максимально короткие, падением напряжения на проводах можно пренебречь. Провода 24 В будут довольно длинные, падение существенное, но к конечному заряднику должно подойти не менее 17 В. По моим прикидкам, оно не опустится ниже 21 В.
Bronislav
Цитата(TU22 @ Dec 9 2013, 14:39) *
Про недостатки резистора я уже писал выше - ток зарядки сильно зависит от напряжения аккумулятора. Например высадят аккумулятор, оставив включенным какой-нибудь потребитель, будет напряжение на нем 1 В, а падение напряжения на резисторе - 14 В.
Напряжение желательно чтобы регулировалось, т.к. есть зависимость рекомендованного напряжения АКБ от температуры.

Посмотрите схему 22 по ссылке: http://tehnodoka.ru/bp/mst.php.
А для крайнего случая только импульсник.
ZH.VL.UR
Если тема все еще актуальна, могу предложить простое и относительно дешевое решение, стабилизация тока + ограничение напряжения на заданном уровне, правда неперестраиваемое, но возможны варианты. Суть схемы - понижающий DC-DC преобразователь, автогенераторный на компараторе (я делал на LM2903) и мосфете с некоторой обвязкой. Из плюсов - легко доступные компоненты, простота схемы, настраивать вообще ничего не надо. Из минусов - нельзя соединять земли питания и выхода. На практике собирал, работает. На токе 10А греется конечно как печка, кпд наверное 80-85 процентов, слишком пологие фронты компаратор выдает, а частоту снижать не хочется, дроссель придется мотать на хорошую индуктивность. Есть модель в Multisim. Если надо - пишите в личку, выложу сюда все что смогу.

Аккуратнее с цитированием!
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.